Artiklis käsitletakse suletud õhuvahega soojusisolatsioonisüsteemi projekteerimist soojusisolatsiooni ja hoone seina vahel. Soovitatav on kasutada soojusisolatsioonis auru läbilaskvaid sisetükke, et vältida niiskuse kondenseerumist õhukihis. Esitatakse meetod sisetükkide pindala arvutamiseks sõltuvalt soojusisolatsiooni kasutustingimustest.
Käesolevas artiklis kirjeldatakse soojusisolatsioonisüsteemi, mille soojusisolatsiooni ja hoone välisseina vahel on tühi õhuruum. Soojusisolatsioonis on soovitatav kasutada veeauru läbilaskvaid sisetükke, et vältida niiskuse kondenseerumist õhuruumi. Vahetükkide pakutava pindala arvutamise meetod on sõltunud soojusisolatsiooni kasutamise tingimustest.
Õhuvahe on paljude hoonepiirete element. Käesolevas töös uuritakse suletud ja ventileeritavate õhuvahedega piirdekonstruktsioonide omadusi. Samal ajal nõuavad selle rakenduse omadused paljudel juhtudel hoone soojustehnika probleemide lahendamist konkreetsetes kasutustingimustes.
Ehituses tuntud ja laialdaselt kasutatav on ventileeritava õhuvahega soojusisolatsioonisüsteemi projekteerimine. Selle süsteemi peamiseks eeliseks kergkrohvisüsteemide ees on võimalus teostada hoonete soojustustöid aastaringselt. Isolatsiooni kinnitussüsteem kinnitatakse esmalt ümbritsevale konstruktsioonile. Kütteseade on selle süsteemi külge kinnitatud. Sellest teatud kaugusele paigaldatakse isolatsiooni välimine kaitse, nii et soojustuse ja välisaia vahele tekib õhuvahe. Soojustussüsteemi konstruktsioon võimaldab õhuvahet tuulutada, et eemaldada liigniiskus, mis vähendab niiskuse hulka isolatsioonis. Selle süsteemi puudused hõlmavad keerukust ja vajadust koos isolatsioonimaterjalide kasutamisega kasutada voodrisüsteeme, mis tagavad õhu liikumiseks vajaliku vaba ruumi.
Tuntud ventilatsioonisüsteem, milles õhuvahe külgneb otse hoone seinaga. Soojusisolatsioon on valmistatud kolmekihiliste paneelide kujul: sisemine kiht- soojusisolatsioonimaterjal, väliskihid - alumiinium ja alumiiniumfoolium. See disain kaitseb isolatsiooni nii õhuniiskuse kui ka ruumi niiskuse tungimise eest. Seetõttu ei halvene selle omadused üheski töötingimustes, mis säästab kuni 20% isolatsioonist võrreldes tavasüsteemidega. Nende süsteemide puuduseks on vajadus kihti ventileerida, et eemaldada hoone ruumidest migreeruv niiskus. See toob kaasa süsteemi soojusisolatsiooni omaduste vähenemise. Pealegi, soojuskadu hoonete alumised korrused suurenevad, kuna süsteemi põhjas olevate aukude kaudu kihti siseneval külmal õhul kulub stabiilse temperatuurini soojenemiseks veidi aega.
Võimalik on suletud õhuvahega sarnane soojusisolatsioonisüsteem. Tähelepanu tuleks pöörata asjaolule, et õhu liikumine vahekihis on vajalik ainult niiskuse eemaldamiseks. Kui lahendada niiskuse eemaldamise probleem teistmoodi, ilma ventilatsioonita, saame suletud õhuvahega soojusisolatsioonisüsteemi ilma ülaltoodud puudusteta.
Probleemi lahendamiseks peaks soojusisolatsioonisüsteem olema joonisel fig. 1. Hoone soojusisolatsioon tuleks teostada auru läbilaskvate sisetükkidega soojusisolatsioonimaterjal, Näiteks, mineraalvill. Soojusisolatsioonisüsteem peab olema paigutatud nii, et vahekihist eemaldatakse aur ja selle sees on niiskus alla vahekihi kastepunkti.
1 - hoone sein; 2 - kinnitusdetailid; 3 - soojusisolatsioonipaneelid; 4 - auru ja soojust isoleerivad sisestused
Riis. üks. Soojusisolatsioon auru läbilaskvate vahetükkidega
Surve jaoks küllastunud aur kihti saate kirjutada avaldise:
Jättes tähelepanuta vahekihi õhu soojustakistuse, määrame vahekihi keskmise temperatuuri valemiga
(2)
kus T sisse, Tout- õhutemperatuur hoone sees ja välisõhk vastavalt umbes С;
R 1 , R 2 - vastavalt seina ja soojusisolatsiooni soojusülekande vastupidavus, m 2 × o C / W.
Toast läbi hoone seina liikuva auru jaoks saate kirjutada võrrandi:
(3)
kus Pin, P– osaline aururõhk ruumis ja vahekihis, Pa;
S 1 - piirkond välissein hooned, m 2;
k pp1 - seina auru läbilaskvuse koefitsient, mis on võrdne:
siin R pp1 = m 1 / l 1 ;
m 1 - seinamaterjali auru läbilaskvuse koefitsient, mg / (m × h × Pa);
l 1 - seina paksus, m.
Hoone soojusisolatsioonis olevate auru läbilaskvate sisetükkide kaudu õhuvahest migreeruva auru kohta saab kirjutada järgmise võrrandi:
(5)
kus P välja– välisõhu osaline aururõhk, Pa;
S 2 - auru läbilaskvate soojusisolatsioonidetailide pindala hoone soojusisolatsioonis, m 2;
k pp2 - vahetükkide auru läbilaskvuse koefitsient, mis on võrdne:
siin R pp2 \u003d m 2 / l 2 ;
m 2 - auru läbilaskva vahetüki materjali auru läbilaskvuse koefitsient, mg / (m × h × Pa);
l 2 – sisestuse paksus, m.
Võrrandi (3) ja (5) õigete osade võrdsustamine ja saadud võrrandi lahendamine vahekihi aurude tasakaalu kohta seoses P, saame vahekihi aururõhu väärtuse järgmisel kujul:
(7)
kus e = S 2 /S 1 .
Olles kirjutanud õhupilus niiskuse kondenseerumise puudumise tingimuse ebavõrdsuse kujul:
ja seda lahendades saame auru läbilaskvate sisetükkide kogupindala ja seina pindala suhte vajaliku väärtuse:
Tabelis 1 on toodud andmed, mis on saadud mõnede konstruktsioonide sulgemisvõimaluste kohta. Arvutustes eeldati, et auru läbilaskva sisetüki soojusjuhtivuse koefitsient on võrdne süsteemi peamise soojusisolatsiooni soojusjuhtivuse koefitsiendiga.
seina materjal | l 1 m | l 1, W / (m × o C) | m 1, mg / (m × h × Pa) | l 2, m | l 2, W / (m × o C) | m 2, mg / (m × h × Pa) | Temperatuur, umbes C | Rõhk, Pa | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
P meie | |||||||||||||
gaasisilikaattellis | |||||||||||||
keraamiline tellis | |||||||||||||
Tabelis 1 toodud näidetest on näha, et soojusisolatsiooni on võimalik projekteerida suletud õhuvahega soojusisolatsiooni ja hoone seina vahele. Mõnede seinakonstruktsioonide puhul, nagu tabeli 1 esimeses näites, võib auru läbilaskvatest sisetükkidest loobuda. Muudel juhtudel võib auru läbilaskvate vahetükkide pindala olla isoleeritud seina pindalaga võrreldes ebaoluline.
Soojusisolatsioonisüsteemide projekteerimine on viimase viiekümne aasta jooksul läbi teinud märkimisväärse arengu ning tänapäeval on projekteerijate käsutuses lai valik materjale ja kujundusi alates põhu kasutamisest kuni vaakumsoojusisolatsioonini. Samuti on võimalik kasutada aktiivseid soojusisolatsioonisüsteeme, mille omadused võimaldavad neid kaasata hoonete energiavarustussüsteemi. Sel juhul võivad olenevalt tingimustest muutuda ka soojusisolatsioonisüsteemi omadused. keskkond, tagades hoone soojuskadude püsiva taseme sõltumata välistemperatuurist.
Kui määrate kindla soojuskao taseme K läbi hoone välispiirete, määratakse valemiga soojusülekande vähenenud takistuse nõutav väärtus
(10)
Selliseid omadusi võib omada läbipaistva väliskihiga või ventileeritava õhuvahega soojusisolatsioonisüsteem. Esimesel juhul kasutatakse päikeseenergiat ja teisel saab maasoojusvahetiga koos maapinna soojusenergiat täiendavalt kasutada.
Päikese madalas asendis läbipaistva soojusisolatsiooniga süsteemis lähevad selle kiired peaaegu kadudeta seinale, soojendavad seda, vähendades seeläbi ruumi soojuskadu. AT suveaeg, päikese kõrgel asukohal horisondi kohal peegelduvad päikesekiired peaaegu täielikult hoone seinalt, vältides sellega hoone ülekuumenemist. Selleks, et vähendada vastupidist soojusvoog soojusisolatsioonikiht on valmistatud kärgstruktuuri kujul, mis täidab lõksu rolli päikesekiired. Sellise süsteemi puuduseks on energia ümberjaotamise võimatus mööda hoone fassaade ja akumuleeriva efekti puudumine. Lisaks sõltub selle süsteemi efektiivsus otseselt päikese aktiivsuse tasemest.
Ideaalne soojusisolatsioonisüsteem peaks autorite arvates mingil määral meenutama elusorganismi ja muutma selle omadusi laias vahemikus sõltuvalt keskkonnatingimustest. Välistemperatuuri langedes peaks soojusisolatsioonisüsteem vähendama hoone soojuskadusid ning välistemperatuuri tõustes võib selle soojustakistus langeda. Suvisel ajal päikeseenergia hoonesse peaks sõltuma ka välistingimustest.
Pakutud soojusisolatsioonisüsteemil on paljuski eespool sõnastatud omadused. Joonisel fig. 2a on kujutatud seina skeem koos kavandatud soojusisolatsioonisüsteemiga, joonisel fig. 2b - temperatuurigraafik soojusisolatsioonikihis ilma õhuvaheta ja selle olemasoluga.
Soojusisolatsioonikiht on tehtud ventileeritava õhuvahega. Kui selles liigub õhk kõrgema temperatuuriga kui graafiku vastavas punktis, väheneb soojusisolatsioonikihi temperatuurigradiendi väärtus seinast vahekihini võrreldes ilma vahekihita soojusisolatsiooniga, mis vähendab soojuskadu hoone läbi seina. Samas tuleb silmas pidada, et hoone soojuskao vähenemist kompenseerib vahekihis õhuvoolust eralduv soojus. See tähendab, et õhutemperatuur vahekihi väljalaskeava juures on madalam kui sisselaskeava juures.
Riis. 2. Soojusisolatsioonisüsteemi skeem (a) ja temperatuurigraafik (b)
Õhuvahega seina läbivate soojuskadude arvutamise probleemi füüsikaline mudel on näidatud joonisel fig. 3. Selle mudeli soojusbilansi võrrandil on järgmine kuju:
Riis. 3. Hoone välispiirete soojuskao arvutusskeem
Soojusvoogude arvutamisel võetakse arvesse soojusülekande juhtivat, konvektiivset ja kiirguslikku mehhanismi:
kus K 1 - soojusvoog ruumist sisepind hoone välispiire, W / m 2;
K 2 - soojusvoog läbi põhiseina, W / m 2;
K 3 - soojusvool läbi õhupilu, W/m2;
K 4 – soojusvoog läbi vahekihi taga oleva soojusisolatsioonikihi, W/m 2 ;
K 5 - soojusvoog ümbritseva konstruktsiooni välispinnalt atmosfääri, W / m 2;
T 1 , T 2, - temperatuur seina pinnal, o C;
T 3 , T 4 – temperatuur vahekihi pinnal, о С;
Tk, T a- temperatuur ruumis ja välisõhus vastavalt umbes С;
s on Stefan-Boltzmanni konstant;
l 1, l 2 - vastavalt põhiseina ja soojusisolatsiooni soojusjuhtivus, W / (m × o C);
e 1 , e 2 , e 12 - vastavalt seina sisepinna, soojusisolatsioonikihi välispinna emissioonivõime ja õhupilu pindade vähenenud emissioonivõime;
a in, a n, a 0 - soojusülekandetegur vastavalt seina sisepinnal, soojusisolatsiooni välispinnal ja õhuvahet piiravatel pindadel W / (m 2 × o C).
Valem (14) on kirjutatud juhuks, kui vahekihis olev õhk on paigal. Kui õhk on temperatuuriga T u asemel K 3, vaadeldakse kahte voolu: puhutud õhust seinani:
ja puhutud õhust ekraanile:
Seejärel jaguneb võrrandisüsteem kaheks süsteemiks:
Soojusülekandekoefitsienti väljendatakse Nusselti arvuna:
kus L- iseloomulik suurus.
Nusselti arvu arvutamiseks võeti valemid olenevalt olukorrast. Soojusülekandeteguri arvutamisel sise- ja välispinnadümbritsevad struktuurid kasutasid valemeid:
kus Ra= Pr×Gr – Rayleighi kriteerium;
Gr= g×b ×D T× L 3 /n 2 on Grashofi number.
Grashofi arvu määramisel valiti iseloomulikuks temperatuurierinevuseks seina temperatuuri ja välisõhu temperatuuri erinevus. Iseloomulikud mõõtmed võeti: seina kõrgus ja kihi paksus.
Soojusülekandeteguri a 0 arvutamisel suletud õhupilu sees kasutati Nusselti arvu arvutamiseks järgmist valemit:
(22)
Kui vahekihis olev õhk liikus, kasutati Nusselti arvu arvutamiseks lihtsamat valemit:
(23)
kus Re = v×d /n on Reynoldsi arv;
d on õhupilu paksus.
Prandtli arvu Pr väärtused, kinemaatiline viskoossus n ja õhu soojusjuhtivuse koefitsient l in sõltuvalt temperatuurist arvutati tabeliväärtuste lineaarse interpoleerimise teel alates . Võrrandisüsteemid (11) või (19) lahendati arvuliselt temperatuuride iteratiivse täpsustamise teel T 1 , T 2 , T 3 , T 4 . Arvsimulatsiooniks valiti vahtpolüstürooliga sarnasel soojusisolatsioonil põhinev soojusisolatsioonisüsteem soojusjuhtivuse koefitsiendiga 0,04 W/(m 2 × o C). Õhutemperatuur vahekihi sisselaskeava juures eeldati 8 °C, soojusisolatsioonikihi kogupaksus 20 cm, vahekihi paksus d- 1 cm.
Joonisel fig. 4 on kujutatud graafikud erisoojuskadude kohta läbi tavapärase soojusisolaatori isolatsioonikihi suletud soojusisolatsioonikihi juuresolekul ja ventileeritava õhukihiga. Suletud õhuvahe peaaegu ei paranda soojusisolatsiooni omadusi. Vaadeldaval juhul suurendab liikuva õhuvooluga soojusisolatsioonikihi olemasolu välistemperatuuril miinus 20 ° C soojuskadu läbi seina enam kui kaks korda. Sellise soojusisolatsiooni soojusülekandetakistuse ekvivalentväärtus see temperatuur on 10,5 m 2 × ° C / W, mis vastab vahtpolüstüroolikihile paksusega üle 40,0 cm.
D d= 4 cm vaikse õhuga; rida 3 - õhu kiirus 0,5 m/s
Riis. 4. Erisoojuskadude sõltuvuse graafikud
Soojusisolatsioonisüsteemi efektiivsus suureneb välistemperatuuri langedes. Kui välisõhu temperatuur on 4 ° C, on mõlema süsteemi efektiivsus sama. Temperatuuri edasine tõus muudab süsteemi kasutamise sobimatuks, kuna see toob kaasa hoone soojuskadude taseme tõusu.
Joonisel fig. 5 on näidatud seina välispinna temperatuuri sõltuvus välisõhu temperatuurist. Vastavalt joonisele fig. 5, tõstab õhupilu olemasolu negatiivse välistemperatuuri juures seina välispinna temperatuuri võrreldes tavapärase soojusisolatsiooniga. Seda seetõttu, et liikuv õhk annab oma soojuse ära nii soojusisolatsiooni sise- kui ka väliskihile. Kõrge välisõhu temperatuuri korral täidab selline soojusisolatsioonisüsteem jahutuskihi rolli (vt joonis 5).
1. rida - tavaline soojusisolatsioon, D= 20 cm; rida 2 - soojusisolatsioonis on 1 cm laiune õhupilu, d= 4 cm, õhu kiirus 0,5 m/s
Riis. 5. Seina välispinna temperatuuri sõltuvusvälisõhu temperatuurist
Joonisel fig. 6 näitab vahekihi väljalaskeava temperatuuri sõltuvust välisõhu temperatuurist. Vahekihis olev õhk jahtudes loovutab oma energia ümbritsevatele pindadele.
Riis. 6. Temperatuuri sõltuvus vahekihi väljumiselvälisõhu temperatuurist
Joonisel fig. 7 näitab soojuskao sõltuvust soojusisolatsiooni väliskihi paksusest minimaalse välistemperatuuri juures. Vastavalt joonisele fig. 7, täheldatakse minimaalset soojuskadu juures d= 4 cm.
Riis. 7. Soojuskao sõltuvus soojusisolatsiooni väliskihi paksusest minimaalsel välistemperatuuril
Joonisel fig. 8 näitab soojuskao sõltuvust välistemperatuuril miinus 20 °C õhu liikumise kiirusest erineva paksusega vahekihis. Õhukiiruse tõus üle 0,5 m/s ei mõjuta oluliselt soojusisolatsiooni omadusi.
1. rida – d= 16 cm; rida 2 - d= 18 cm; rida 3 - d= 20 cm
Riis. kaheksa. Soojuskao sõltuvus õhu kiirusesterineva õhukihi paksusega
Tähelepanu tuleb pöörata asjaolule, et ventileeritav õhukiht võimaldab tõhusalt kontrollida seinapinna kaudu tekkiva soojuskao taset, muutes õhu kiirust vahemikus 0 kuni 0,5 m/s, mis tavapärase soojusisolatsiooni puhul on võimatu. Joonisel fig. Joonis 9 näitab õhu liikumise kiiruse sõltuvust välistemperatuurist seina kaudu toimuva soojuskao fikseeritud taseme korral. Selline lähenemine hoonete soojuskaitsele võimaldab vähendada energiatarbimist. ventilatsioonisüsteem kui välistemperatuur tõuseb.
Riis. üheksa. Õhu kiiruse sõltuvus välistemperatuurist fikseeritud soojuskao taseme jaoks
Artiklis käsitletava soojusisolatsioonisüsteemi loomisel on põhiküsimuseks energiaallikas pumbatava õhu temperatuuri tõstmiseks. Sellise allikana peaks see võtma pinnase soojusvaheti abil hoone all oleva pinnase soojuse. Pinnaseenergia efektiivsemaks kasutamiseks eeldatakse, et õhuvahes olev ventilatsioonisüsteem peaks olema suletud, ilma atmosfääriõhu imemiseta. Alates süsteemi siseneva õhu temperatuurist talveaeg, allpool maapinna temperatuuri, niiskuse kondenseerumise probleemi siin ei esine.
Enamik tõhus kasutamine Autorid näevad sellist süsteemi kahe energiaallika: päikese- ja maasoojuse kasutamise kombinatsioonis. Kui pöörduda eelnevalt mainitud läbipaistva soojusisolatsioonikihiga süsteemide poole, saab selgeks, et nende süsteemide autorid püüavad ühel või teisel viisil soojusdioodi ideed ellu viia, st lahendada soojusisolatsiooni probleemi. päikeseenergia suunaline ülekanne hoone seinale, samas rakendades abinõusid soojusenergia voolu vastassuunalise liikumise takistamiseks.suunas.
Välimist imavat kihti saab sisse värvida tumedat värvi metallplaat. Ja teine imav kiht võib olla õhuvahe hoone soojusisolatsioonis. Vahekihis liikuv õhk, mis sulgub läbi maasoojusvaheti, sisse päikseline ilm soojendab maapinda, akumuleerides päikeseenergiat ja jaotades selle ümber mööda hoone fassaade. Väliskihist sisekihti saab soojust üle kanda faasiüleminekuga soojustorudele tehtud termodioodide abil.
Seega põhineb kavandatav kontrollitud termofüüsikaliste omadustega soojusisolatsioonisüsteem kolme omadusega soojusisolatsioonikihiga konstruktsioonil:
- hoone välispiirdega paralleelne ventileeritav õhukiht;
on vahekihi sees oleva õhu energiaallikas;
– süsteem vahekihi õhuvoolu parameetrite reguleerimiseks olenevalt välisest ilmastikutingimused ja toatemperatuuril.
Üks neist valikuid ehitus - läbipaistva soojusisolatsioonisüsteemi kasutamine. Sel juhul tuleb soojusisolatsioonisüsteemi täiendada teise õhupiluga, mis külgneb hoone seinaga ja on ühenduses kõigi hoone seintega, nagu on näidatud joonisel fig. kümme.
Joonisel fig. kujutatud soojusisolatsioonisüsteem. 10 on kaks õhuruumi. Üks neist asub soojusisolatsiooni ja läbipaistva aia vahel ning hoiab ära hoone ülekuumenemise. Sel eesmärgil on olemas õhuklapid, ühendades kihi välisõhuga soojusisolatsioonipaneeli üla- ja alaosas. Suvel ja kõrge päikeseaktiivsuse ajal, kui on oht hoone ülekuumenemiseks, avanevad siibrid, mis tagavad ventilatsiooni välisõhuga.
Riis. kümme. Läbipaistev ventileeritava õhuvahega soojusisolatsioonisüsteem
Teine õhupilu külgneb hoone seinaga ja selle ülesandeks on päikeseenergia transportimine hoone välispiires. Selline disain võimaldab päevavalgustundidel kasutada päikeseenergiat kogu hoone pinnal, pakkudes pealegi tõhusat päikeseenergia akumulatsiooni, kuna kogu hoone seinte maht toimib akumulaatorina.
Süsteemis on võimalik kasutada ka traditsioonilist soojusisolatsiooni. Sel juhul võib maasoojusvaheti olla soojusenergia allikas, nagu on näidatud joonisel fig. üksteist.
Riis. üksteist. Soojusisolatsioonisüsteem maasoojusvahetiga
Teise võimalusena võib selleks välja pakkuda hoone ventilatsiooniheitmed. Sel juhul tuleb niiskuse kondenseerumise vältimiseks vahekihis juhtida eemaldatud õhk läbi soojusvaheti ning lasta soojusvahetis soojendatud välisõhk vahekihti. Vahekihist pääseb õhk tuulutusse. Õhk soojendatakse, läbides maasoojusvaheti ja loovutab oma energia hoone välispiirdele.
Soojusisolatsioonisüsteemi vajalik element peaks olema automaatne süsteem selle kinnisvara haldamine. Joonisel fig. 12 on juhtsüsteemi plokkskeem. Juhtimine põhineb temperatuuri- ja niiskusandurite info analüüsil töörežiimi muutmise või ventilaatori väljalülitamise ning õhusiibrite avamise ja sulgemise teel.
Riis. 12. Juhtimissüsteemi plokkskeem
Kontrollitavate omadustega ventilatsioonisüsteemi tööalgoritmi plokkskeem on näidatud joonisel fig. kolmteist.
peal esialgne etapp juhtimissüsteemi töö (vt joonis 12) välis- ja sisetemperatuuride mõõdetud väärtuste põhjal arvutab juhtplokk õhuvahe temperatuuri vaikse õhutingimuste jaoks. Seda väärtust võrreldakse soojusisolatsioonisüsteemi projekteerimise ajal lõunafassaadi kihi õhutemperatuuriga, nagu joonisel fig. 10 või maasoojusvahetis - soojusisolatsioonisüsteemi projekteerimisel, nagu joonisel fig. 11. Kui arvutatud temperatuur on mõõdetud temperatuurist suurem või sellega võrdne, jääb ventilaator välja ja vahekihi õhusiibrid suletakse.
Riis. kolmteist. Ventilatsioonisüsteemi tööalgoritmi plokkskeem hallatavate varadega
Kui arvutatud temperatuur on mõõdetust madalam, lülitage sisse tsirkulatsiooniventilaator ja avage siibrid. Sel juhul antakse soojendatava õhu energia hoone seinakonstruktsioonidele, vähendades soojusenergia vajadust kütmiseks. Samal ajal mõõdetakse õhuniiskuse väärtust vahekihis. Kui niiskus läheneb kastepunktile, avaneb siiber, mis ühendab õhupilu välisõhuga, mis tagab niiskuse kondenseerumise pilu seinte pinnale.
Seega võimaldab kavandatav soojusisolatsioonisüsteem teil soojuslikke omadusi tõeliselt kontrollida.
Katse skeem on näidatud joonisel fig. 14. Soojusisolatsioonisüsteemi paigutus paigaldatakse ruumi telliskiviseinale liftišahti ülemisse ossa. Paigutus koosneb soojusisolatsioonist, mis kujutab endast aurukindlaid soojusisolatsiooniplaate (üks pind on 1,5 mm paksune alumiinium; teine on alumiiniumfoolium), mis on täidetud 3,0 cm paksuse polüuretaanvahuga soojusjuhtivuse koefitsiendiga 0,03 W / (m 2 × o C). Plaadi soojusülekande takistus - 1,0 m 2 × o C / W, telliskivisein- 0,6 m 2 × o C / W. Soojusisolatsiooniplaatide ja hoone välispiirde pinna vahele jääb 5 cm paksune õhuvahe. temperatuuri tingimused ja soojusvoo liikumine läbi väliskonstruktsiooni, sellesse paigaldati temperatuuri ja soojusvoo andurid.
Riis. neliteist. Kontrollitud soojusisolatsiooniga katsesüsteemi skeem
Foto paigaldatud soojusisolatsioonisüsteemist koos energiavarustusega ventilatsiooni väljatõmbesoojuse taaskasutussüsteemist on näidatud joonisel fig. viisteist.
Kihisisene lisaenergiat varustatakse hoone ventilatsiooniheitmete soojustagastussüsteemi väljalaskest võetud õhuga. Ventilatsiooniheitmed võeti väljapääsust ventilatsioonivõll riigiettevõtte "NIPTIS Instituut" hoone. Ataeva S.S., toideti rekuperaatori esimesse sisendisse (vt joonis 15a). Ventilatsioonikihist juhiti õhku rekuperaatori teise sisselaskeava ning rekuperaatori teisest väljalaskeavast uuesti ventilatsioonikihti. Ventilatsiooni väljatõmbeõhku ei saa otse õhupilusse juhtida, kuna selle sees võib tekkida niiskuse kondenseerumine. Seetõttu läksid hoone ventilatsiooniheitmed esmalt läbi soojusvaheti-rekuperaatori, mille teine sisselaskeava sai vahekihist õhku. Soojusvahetis soojendati see üles ja juhiti ventilaatori abil läbi soojusisolatsioonipaneeli põhja paigaldatud ääriku ventilatsioonisüsteemi õhupilu. Soojusisolatsiooni ülemises osas oleva teise ääriku kaudu eemaldati õhk paneelist ja sulges selle liikumistsükli soojusvaheti teises sisselaskeavas. Töö käigus registreeriti vastavalt joonisel 1 toodud skeemile paigaldatud temperatuuri- ja soojusvooluanduritelt saadud teave. neliteist.
Ventilaatorite töörežiimide juhtimiseks ning katse parameetrite salvestamiseks ja salvestamiseks kasutati spetsiaalset juhtimis- ja andmetöötlusseadet.
Joonisel fig. 16 näitab temperatuurimuutuste graafikuid: välisõhk, siseõhk ja siseõhk erinevad osad vahekihid. Kell 7.00-13.00 lülitub süsteem statsionaarsele töörežiimile. Vahekihi õhu sisselaskeava (sensor 6) ja selle väljalaskeava (sensor 5) temperatuuri erinevuseks osutus umbes 3°C, mis näitab läbiva õhu energiakulu.
a) | b) |
Riis. kuusteist. Temperatuuritabelid: a - välisõhk ja siseõhk;b - õhk vahekihi erinevates osades
Joonisel fig. 17 on kujutatud seinapindade ja soojusisolatsiooni temperatuuri sõltuvuse ajast, samuti temperatuuri ja soojusvoogu läbi hoone ümbritseva pinna. Joonisel fig. 17b on selgelt registreeritud ruumi soojusvoo vähenemine pärast kuumutatud õhu juurdevoolu ventilatsioonikihti.
a) | b) |
Riis. 17. Graafikud ajas: a - seina pindade ja soojusisolatsiooni temperatuur;b - temperatuur ja soojusvoog läbi hoone ümbritseva pinna
Autorite saadud katsetulemused kinnitavad võimalust kontrollida soojusisolatsiooni omadusi ventileeritava kihiga.
1 Oluline element energiatõhusad hooned on selle kest. Hoonete välispiirete kaudu soojuskadude vähendamise arendamise põhisuunad on seotud aktiivse soojusisolatsiooniga, mil hoone välispiirel on oluline roll ruumide sisekeskkonna parameetrite kujundamisel. Enamik hea näide kasutada võib õhuvahega ümbritsev konstruktsioon.
2 Autorid pakkusid välja soojusisolatsiooni projekti, kus soojusisolatsiooni ja hoone seina vahel oleks suletud õhuvahe. Et vältida niiskuse kondenseerumist õhukihis ilma soojusisolatsiooniomadusi vähendamata, kaalutakse võimalust kasutada soojusisolatsioonis auru läbilaskvaid sisetükke. Sõltuvalt soojusisolatsiooni kasutustingimustest on välja töötatud meetod sisetükkide pindala arvutamiseks. Mõnede seinakonstruktsioonide puhul, nagu tabeli 1 esimeses näites, võib auru läbilaskvatest sisetükkidest loobuda. Muudel juhtudel võib auru läbilaskvate sisetükkide pindala olla isoleeritud seina pindala suhtes ebaoluline.
3 Välja on töötatud meetod kontrollitavate soojusomadustega soojusisolatsioonisüsteemi soojusnäitajate arvutamiseks ja projekteerimiseks. Disain on tehtud süsteemi kujul, mille kahe soojusisolatsioonikihi vahel on ventileeritav õhuvahe. Tavalise soojusisolatsioonisüsteemiga seina vastavast punktist kõrgema temperatuuriga õhukihis liikudes väheneb temperatuurigradiendi suurus soojusisolatsioonikihis seinast kihini võrreldes ilma kihita soojusisolatsiooniga. , mis vähendab soojuskadu hoonest läbi seina. Energiana pumbatava õhu temperatuuri tõstmiseks on võimalik kasutada hoone all oleva pinnase soojust, kasutades pinnase soojusvahetit, või päikeseenergiat. Sellise süsteemi omaduste arvutamiseks on välja töötatud meetodid. On saadud katseline kinnitus kontrollitud soojusomadustega soojusisolatsioonisüsteemi kasutamise tegelikkusele hoonetes.
1. Bogoslovsky, V. N. Ehituse soojusfüüsika / V. N. Bogoslovsky. - Peterburi: AVOK-LOE-LÄÄNE, 2006. - 400 lk.
2. Hoonete soojusisolatsioonisüsteemid: TKP.
4. Kolmekihiliste fassaadipaneelide baasil ventileeritava õhuvahega soojustussüsteemi projekteerimine ja paigaldus: R 1.04.032.07. - Minsk, 2007. - 117 lk.
5. Danilevsky, LN Hoone soojuskadude taseme vähendamise küsimusest. Valgevene-Saksa koostöö kogemus ehituses / LN Danilevsky. - Minsk: Strinko, 2000. - S. 76, 77.
6. Alfred Kerschberger "Solares Bauen mit transparenter Warmedammung". Systeme, Wirtschaftlichkeit, Perspektiven, BAUVERLAG GMBH, WEISBADEN UND BERLIN.
7. Die ESA-Solardassade – Dammen mit Licht / ESA-Energiesysteme, 3. Passivhaustagung 19 bis 21. veebruar 1999. Bregenz. -R. 177–182.
8. Peter O. Braun, Innovative Gebaudehullen, Warmetechnik, 9, 1997, lk 510–514.
9. Passiivmaja kui adaptiivne elu toetav süsteem: praktikandi kokkuvõtted. teaduslik ja tehniline konf. “Ehitiste soojapuhastusest kuni passiivmaja. Probleemid ja lahendused” / L. N. Danilevsky. - Minsk, 1996. - S. 32-34.
10. Kontrollitavate omadustega soojusisolatsioon madala soojuskaoga hoonetele: laup. tr. / SE "nimetatud NIPTIS Instituut. Ataeva S. S. "; L. N. Danilevski. - Minsk, 1998. - S. 13-27.
11. Danilevsky, L. Passiivmaja kontrollitavate omadustega soojusisolatsioonisüsteem / L. Danilevsky // Arhitektuur ja ehitus. - 1998. - nr 3. - S. 30, 31.
12. O. G. Martynenko, Vaba konvektiivne soojusülekanne. Teatmik / O. G. Martynenko, Yu. A. Sokovišin. - Minsk: Teadus ja tehnoloogia, 1982. - 400 lk.
13. Mikheev, M. A. Soojusülekande alused / M. A. Mikheev, I. M. Mikheeva. – M.: Energia, 1977. – 321 lk.
14. Hoone välisventileeritav ümbris: Pat. 010822 Evraz. Patendiamet, STK (2006.01) Е04В 2/28, Е04В 1/70 / L. N. Danilevsky; taotleja riigiettevõte "NIPTIS Instituut nimega Ataeva S.S. - nr 20060978; dets. 05.10.2006; publ. 30. detsember 2008 // Bull. Euraasia Patendiamet. - 2008. - nr 6.
15. Hoone välisventileeritav ümbris: Pat. 11343 Rep. Valgevene, IPC (2006) E04B1 / 70, E04B2 / 28 / L. N. Danilevski; taotleja riigiettevõte "NIPTIS Instituut nimega Ataeva S.S. - nr 20060978; dets. 05.10.2006; publ. 30.12.2008 // Afitsyyny bul. / Rahvuslik keskus intellektuaal. Ulasnastsi. – 2008.
Test
soojusfüüsika kohta nr 11
Õhupilu soojustakistus
1. Tõesta, et mitmekihilise tara paksuse temperatuuri languse joon koordinaatides "temperatuur - soojustakistus" on sirgjoon
2. Millest sõltub õhuvahe soojustakistus ja miks
3. Põhjused, mis põhjustavad rõhuerinevuse tekkimist ühel ja teisel pool piirdeaeda
temperatuurikindlus õhu vahekihi kaitse
1. Tõesta, et mitmekihilise tara paksuse temperatuuri languse joon koordinaatides "temperatuur - soojustakistus" on sirgjoon
Tara soojusülekandetakistuse võrrandit kasutades saate määrata selle ühe kihi paksuse (kõige sagedamini isolatsioon - madalaima soojusjuhtivusega materjal), mille juures taral on antud (nõutav) soojusülekande väärtus. vastupanu. Seejärel saab vajaliku isolatsioonitakistuse arvutada järgmiselt, kus on teadaoleva paksusega kihtide soojustakistuste summa ja minimaalne paksus küttekeha - nii:. Edasiste arvutuste jaoks tuleb isolatsiooni paksus ümardada ülespoole konkreetse materjali paksuse ühtsete (tehase) väärtuste kordseks. Näiteks tellise paksus on poole pikkusega (60 mm), betoonikihtide paksus 50 mm ja muude materjalide kihtide paksus on olenevalt 20 või 50 mm kordne. sammul, millega neid tehastes valmistatakse. Arvutuste tegemisel on mugav kasutada takistusi, kuna temperatuurijaotus takistuste vahel on lineaarne, mis tähendab, et arvutusi on mugav teha graafiliselt. Sel juhul on isotermi kaldenurk horisondi suhtes igas kihis sama ja sõltub ainult arvutatud temperatuuride erinevuse ja konstruktsiooni soojusülekandetakistuse vahekorrast. Ja kaldenurga puutuja pole midagi muud kui seda tara läbiva soojusvoo tihedus: .
Statsionaarsetes tingimustes on soojusvoo tihedus ajas konstantne ja seega ka kus R X- konstruktsiooni osa takistus, sealhulgas sisepinna vastupidavus soojusülekandele ja konstruktsiooni kihtide soojustakistus sisekihist tasapinnani, millelt temperatuuri taotletakse.
Siis. Näiteks konstruktsiooni teise ja kolmanda kihi vahelise temperatuuri võib leida järgmiselt: .
Ebahomogeensete ümbriskonstruktsioonide või nende sektsioonide (fragmentide) vähenenud soojusülekandetakistused tuleks määrata teatmeraamatust, soojust juhtivate sisenditega tasapinnaliste väliskonstruktsioonide vähendatud takistused samuti teatmeraamatust.
2. Millest sõltub õhuvahe soojustakistus ja miks
Lisaks soojusülekandele soojusjuhtivuse ja konvektsiooni teel õhupilus toimub pindade vahel ka otsene kiirgus, mis piirab õhuvahet.
Kiirgussoojusülekande võrrand: , kus b l - soojusülekandetegur kiirguse teel, mis sõltub suuremal määral vahekihtide pindade materjalidest (mida madalamad on materjalide kiirguskoefitsiendid, seda madalam ja b l) ja keskmine temperatuurõhk vahekihis (temperatuuri tõustes suureneb soojusülekande koefitsient kiirgusega).
Kuhu siis l eq - õhukihi soojusjuhtivuse ekvivalenttegur. Teades l ekv, on võimalik määrata õhuvahe soojustakistus. Siiski vastupanu R vp saab määrata ka teatmeteosest. Need sõltuvad õhukihi paksusest, õhutemperatuurist selles (positiivne või negatiivne) ja kihi tüübist (vertikaalne või horisontaalne). Soojusjuhtivuse, konvektsiooni ja kiirguse kaudu vertikaalsete õhulõhede kaudu ülekantud soojushulka saab hinnata järgmisest tabelist.
|
Kihi paksus, mm |
Soojusvoo tihedus, W / m 2 |
Ülekantud soojuse hulk % |
Soojusjuhtivuse ekvivalenttegur, m o C / W |
Vahekihi soojustakistus, W / m 2o C |
|||
|
soojusjuhtivus |
konvektsioon |
kiirgust |
|||||
|
Märkus: tabelis toodud väärtused vastavad vahekihi õhutemperatuurile 0 o C, selle pindade temperatuuride erinevusele 5 o C ja pindade emissioonile C = 4,4. |
Seega tuleks õhuvahedega välistõkete projekteerimisel arvestada järgmisega:
1) õhuvahe paksuse suurenemine mõjutab seda läbiva soojushulga vähest vähenemist ning õhukesed kihid (3-5 cm) on termiliselt efektiivsed;
2) piirdeaeda on ratsionaalsem teha mitu väikese paksusega kihti kui üks suure paksusega kiht;
3) aia soojustakistuse suurendamiseks on otstarbekas täita paksud kihid madala soojusjuhtivusega materjalidega;
4) õhukiht peab olema suletud ja mitte suhtlema välisõhuga, st vertikaalsed kihid peavad olema blokeeritud horisontaalsete membraanidega korrustevaheliste lagede tasemel (kihtide sagedasem kõrguse blokeerimine ei oma praktilist tähtsust). Kui on vaja paigaldada välisõhuga ventileeritavad kihid, siis nende suhtes kohaldatakse spetsiaalset arvutust;
5) kuna põhiosa õhupilu läbivast soojusest kandub edasi kiirguse teel, on soovitav paigutada kihid lähemale. väljaspool tara, mis suurendab nende soojustakistust;
6) lisaks on soovitatav vahekihi soojem pind katta madala emissioonivõimega materjaliga (näiteks alumiiniumfoolium), mis vähendab oluliselt kiirgusvoogu. Mõlema pinna katmine sellise materjaliga praktiliselt ei vähenda soojusülekannet.
3. Põhjused, mis põhjustavad rõhuerinevuse tekkimist ühel ja teisel pool piirdeaeda
Talvel on köetavates ruumides õhu temperatuur kõrgem kui välisõhus ja seetõttu on välisõhul siseõhuga võrreldes suurem mahukaal (tihedus). See erinevus mahukaaludõhku ja tekitab selle rõhu erinevuse mõlemal pool piirdeaeda (soojusrõhk). Õhk siseneb ruumi läbi selle välisseinte alumise osa ja väljub läbi ülemise osa. Ülemise ja alumise piirdeaedade õhutiheduse ja suletud avade korral saavutab õhurõhu erinevus maksimaalsed väärtused põranda lähedal ja lae all ning on võrdne nulliga ruumi kõrguse keskel ( neutraalne tsoon).
Aia läbiv soojusvoog. Vastupidavus soojuse neeldumisele ja soojusülekandele. Soojusvoo tihedus. Aia soojustakistus. Temperatuuri jaotus takistuste vahel. Piirdeaedade soojusülekandekindluse normeerimine.
test, lisatud 23.01.2012
Soojusülekanne läbi õhupilu. Madal õhu soojusjuhtivuse koefitsient poorides ehitusmaterjalid. Suletud õhuvahede kujundamise põhiprintsiibid. Aia sisepinna temperatuuri tõstmise meetmed.
abstraktne, lisatud 23.01.2012
Hõõrdetakistus trollibusside teljepuksides või teljevõllide laagrites. Deformatsioonide jaotumise sümmeetria rikkumine ratta ja rööpa pinnal. Liikumiskindlus õhuga kokkupuutel. Takistuse määramise valemid.
loeng, lisatud 14.08.2013
Võimalike meetmete uurimine aia sisepinna temperatuuri tõstmiseks. Soojusülekande takistuse arvutamise valemi määramine. Hinnanguline välisõhu temperatuur ja soojusülekanne läbi korpuse. Temperatuuri-paksuse koordinaadid.
test, lisatud 24.01.2012
Elektriliini releekaitse projekt. Ülekandeliini parameetrite arvutamine. Spetsiifiline induktiivne takistus. Õhuliini reaktiivne ja erimahtuvusjuhtivus. Avarii maksimumrežiimi määramine ühefaasilise lühisevoolu korral.
kursusetöö, lisatud 02.04.2016
Soojusjuhtivuse diferentsiaalvõrrand. ühemõttelisuse tingimused. Erisoojusvoog Kolmekihilise tasapinnalise seina soojusjuhtivuse soojustakistus. Graafiline meetod kihtidevaheliste temperatuuride määramiseks. Integratsioonikonstantide definitsioon.
esitlus, lisatud 18.10.2013
Bioti arvu mõju temperatuurijaotusele plaadil. Kere sisemine, välimine soojustakistus. Plaadi energia (entalpia) muutus selle täieliku kuumutamise, jahutamise perioodil. Plaadi poolt jahutamisel eraldatud soojushulk.
esitlus, lisatud 15.03.2014
Pea kaotus horisontaalsete torustike hõõrdumise tõttu. Pea kogukadu hõõrdetakistuse summana ja kohalik vastupanu. Rõhu kaotus vedeliku liikumisel seadmetes. Söötme takistusjõud sfäärilise osakese liikumisel.
esitlus, lisatud 29.09.2013
Välispiirete soojusvarjestusomaduste kontrollimine. Kontrollige, kas välisseinte sisepinnal pole kondensatsiooni. Infiltratsiooniga tarnitava õhu soojendamiseks vajaliku soojuse arvutamine. Torujuhtme läbimõõtude määramine. Soojustakistus.
kursusetöö, lisatud 22.01.2014
Elektritakistus – põhiline elektriline omadus dirigent. Takistuse mõõtmise arvestamine konstantsel ja vahelduvvoolu. Ampermeeter-voltmeeter meetodi uurimine. Meetodi valik, mille puhul viga on minimaalne.
Õhu madala soojusjuhtivuse tõttu kasutatakse soojusisolatsioonina sageli õhuvahesid. Õhuvahe võib olla tihendatud või ventileeritud, viimasel juhul nimetatakse seda õhuavaks. Kui õhk oleks puhkeasendis, siis soojustakistus oleks väga kõrge, kuid tänu soojusülekandele konvektsiooni ja kiirguse teel õhukihtide takistus väheneb.
Konvektsioon õhuvahes. Soojusülekande käigus ületatakse kahe piirkihi takistus (vt joonis 4.2), mistõttu soojusülekandetegur väheneb poole võrra. Vertikaalsetes õhuvahedes, kui paksus on vastavuses kõrgusega, liiguvad vertikaalsed õhuvoolud segamatult. Õhukestes õhukihtides on need vastastikku pärsitud ja moodustavad sisemised tsirkulatsiooniahelad, mille kõrgus sõltub laiusest.
Riis. 4.2 - Soojusülekande skeem suletud õhupilus: 1 - konvektsiooniga; 2 - kiirgus; 3 - soojusjuhtivus
Õhukeste kihtidena või väikese temperatuurierinevuse korral pindadel () toimub õhu paralleelne joa liikumine ilma segunemiseta. Õhupilu kaudu ülekantud soojushulk on
. (4.12)
Vahekihi kriitiline paksus määrati eksperimentaalselt, δ kr, mm, mille puhul hoitakse laminaarset voolurežiimi (vahekihi keskmise õhutemperatuuri juures 0°C):
Sel juhul toimub soojusülekanne juhtivuse ja
Muude paksuste puhul on soojusülekandeteguri väärtus võrdne
. (4.15)
Vertikaalse kihi paksuse suurenemisega suureneb α kuni:
juures δ = 10 mm - 20% võrra; δ = 50 mm - 45% võrra (maksimaalne väärtus, siis on vähenemine); δ = 100 mm - 25% võrra ja δ = 200 mm - 5% võrra.
Horisontaalsetes õhukihtides (ülemine pind on rohkem kuumutatud) õhu segunemist peaaegu ei toimu, seetõttu on rakendatav valem (4.14). Soojema alumise pinnaga (moodustuvad kuusnurksed tsirkulatsioonitsoonid) väärtus α kuni leitakse valemiga (4.15).
Kiirgussoojusülekanne õhuvahes
Soojusvoo kiirguskomponent määratakse valemiga
. (4,16)
Eeldatakse, et kiirguse soojusülekandetegur on α l\u003d 3,97 W / (m 2 ∙ o C), selle väärtus on suurem α kuni Seetõttu toimub peamine soojusülekanne kiirguse teel. AT üldine vaade vahekihi kaudu ülekantav soojushulk on mitmekordne
.
Soojusvoogu saad vähendada, kattes sooja pinna (kondensatsiooni vältimiseks) fooliumiga, kasutades nn. "tugevdamine". Kiirgusvoog väheneb umbes 10 korda ja takistus kahekordistub. Mõnikord viiakse õhuvahesse kärgstruktuuriga fooliumrakke, mis vähendavad ka konvektiivset soojusülekannet, kuid see lahendus ei ole vastupidav.
Kirjeldus:
Hoonete ehitamisel on pikka aega kasutatud ventileeritavate õhuvahedega piirdekonstruktsioone. Ventileeritavate õhuruumide kasutamisel oli üks järgmistest eesmärkidest
Õhu maksimaalse liikumiskiiruse sõltuvus pilus välisõhu temperatuurist isolatsiooniga seina soojustakistuse erinevatel väärtustel
Õhuvahe õhu liikumiskiiruse sõltuvus välisõhu temperatuurist vahe laiuse d erinevatel väärtustel
Sõltuvus soojustakistusest õhuvahe, R eff vahe, välistemperatuuril seina soojustakistuse erinevatel väärtustel, R pr therm. tunnusjoon
Õhupilu efektiivse soojustakistuse, vahe R eff, sõltuvus vahe laiusest, d, fassaadi kõrguse erinevatel väärtustel, L
Joonisel fig. 7 on näidatud õhuvahe õhuvahe maksimaalse õhukiiruse sõltuvused välisõhu temperatuurist fassaadi kõrguse L erinevate väärtuste ja isolatsiooniga seina soojustakistuse R pr therm puhul. tunnusjoon ja joonisel fig. 8 - vahe laiuse d erinevatel väärtustel.
Kõikidel juhtudel suureneb õhu kiirus välistemperatuuri langedes. Fassaadi kõrguse kahekordistamine toob kaasa õhu liikumise mõningase tõusu. Seina soojustakistuse vähenemine toob kaasa õhu liikumise kiiruse suurenemise, mis on tingitud soojusvoo suurenemisest ja seega ka vahe temperatuuri erinevusest. Pilu laius mõjutab oluliselt õhu kiirust, d väärtuste vähenemisel õhu kiirus väheneb, mis on seletatav takistuse suurenemisega.
Joonisel fig. 9 on näidatud õhuvahe soojustakistuse R eff gap sõltuvused välisõhu temperatuurist erinevatel fassaadi kõrguse L väärtustel ja isolatsiooniga seina soojustakistusest R pr therm. tunnusjoon .
Kõigepealt tuleb märkida vahe R eff nõrka sõltuvust välisõhu temperatuurist. See on lihtsalt seletatav, kuna vahe õhutemperatuuri ja välisõhu temperatuuri erinevus ning siseõhu temperatuuri ja õhutemperatuuri vahe vahes muutuvad peaaegu proportsionaalselt t n muutumisega, mistõttu nende punktis (3) sisalduv suhe peaaegu ei muutu. Niisiis, kui t n väheneb 0 kuni -40 ° C, väheneb pilu R eff 0,17 kuni 0,159 m 2 ° C / W. Vahe R eff sõltub ebaoluliselt ka voodri soojustakistusest, kusjuures R pr therm suureneb. piirkond 0,06 kuni 0,14 m 2 °C / W, vahe R eff väärtus varieerub vahemikus 0,162 kuni 0,174 m 2 °C / W. See näide näitab fassaadikatte isolatsiooni ebaefektiivsust. Õhuvahe efektiivse soojustakistuse väärtuse muutused sõltuvalt välistemperatuurist ja voodri soojustakistusest on nende praktilisel kaalutlusel ebaolulised.
Joonisel fig. 10 on näidatud õhupilu soojustakistuse R eff sõltuvused vahe laiusest d fassaadi kõrguse erinevate väärtuste korral. Kõige selgemalt väljendub pilu R eff sõltuvus pilu laiusest - pilu paksuse vähenemisega suureneb pilu R eff väärtus. Selle põhjuseks on temperatuuri kehtestamise kõrguse vähenemine vahes x 0 ja vastavalt ka keskmise õhutemperatuuri tõus vahes (joonis 8 ja 6). Kui teiste parameetrite puhul on sõltuvus nõrk, kuna toimub erinevate protsesside superpositsioon, mis üksteist osaliselt kustutavad, siis sel juhul see pole nii - mida õhem on vahe, seda kiiremini see soojeneb ja mida aeglasemalt õhk vahes liigub, seda kiiremini see soojeneb.
Üldiselt nai suurem väärtus R eff vahe on võimalik saavutada minimaalse väärtusega d, maksimaalse väärtusega L ja maksimaalse väärtusega R pr therm. tunnusjoon . Niisiis, d = 0,02 m, L = 20 m, R pr term. tunnusjoon \u003d 3,4 m 2 ° C / W, on tühimiku R eff arvutatud väärtus 0,24 m 2 ° C / W.
Soojuskao arvutamisel läbi piirdeaia on suurem tähtsus õhupilu efektiivse soojustakistuse suhtelisel mõjul, kuna see määrab, kui palju soojuskadu väheneb. Vaatamata asjaolule, et suurim absoluutväärtus R eff gap saavutatakse maksimaalsel R pr therm. tunnusjoon , õhupilu efektiivne soojustakistus mõjutab soojuskadu kõige rohkem minimaalse väärtuse R pr therm juures. tunnusjoon . Niisiis, R pr terminil. tunnusjoon = = 1 m 2 °C/W ja t n = 0 °C õhuvahe tõttu väheneb soojuskadu 14%.
Horisontaalselt paiknevate juhikutega, mille külge on kinnitatud katteelemendid, on arvutuste tegemisel soovitatav võtta õhupilu laius, mis on võrdne juhikute ja soojusisolatsiooni pinna vahelise väikseima kaugusega, kuna need sektsioonid määravad õhutakistuse liikumine (joon. 11).
Nagu arvutused näitavad, on õhu liikumise kiirus pilus väike ja alla 1 m/s. Kasutatud arvutusmudeli mõistlikkust kinnitavad kaudselt kirjanduse andmed. Seega antakse töös lühiülevaade erinevate fassaadide õhuvahedes õhukiiruse katseliste määramiste tulemustest (vt tabel). Kahjuks on artiklis sisalduvad andmed puudulikud ega võimalda tuvastada kõiki fassaadide omadusi. Kuid need näitavad, et õhu kiirus pilus on lähedane ülalkirjeldatud arvutustega saadud väärtustele.
Esitatud meetod õhupilu temperatuuri, õhukiiruse ja muude parameetrite arvutamiseks võimaldab hinnata ühe või teise konstruktiivse meetme efektiivsust fassaadi tööomaduste parandamise seisukohalt. Seda meetodit saab täiustada, esiteks peaks see olema seotud katteplaatide vaheliste tühimike mõjuga. Nagu ilmneb arvutuste tulemustest ja kirjanduses toodud eksperimentaalsetest andmetest, ei avalda see paranemine suurt mõju konstruktsiooni takistuse vähenemisele, kuid see võib mõjutada muid parameetreid.
1. Batinich R. Hoonete ventileeritavad fassaadid: hoonete soojusfüüsika, mikrokliima ja energiasäästusüsteemide probleemid / laup. aruanne IV teaduslik-praktiline. konf. M.: NIISF, 1999.
2. Ezersky V. A., Monastyrev P. V. Ventileeritava fassaadi kinnitusraam ja välisseina temperatuuriväli // Zhilishchnoe stroitel'stvo. 2003. nr 10.
4. SNiP II-3-79*. Ehitussoojustehnika. M.: GUP TsPP, 1998.
5. Bogoslovsky VN Hoone soojusrežiim. M., 1979.
6. Sedlbauer K., Kunzel H. M. Luftkonvektions einflusse auf den Warmedurchgang von belufteten Fassaden mit Mineralwolledammung // WKSB. 1999.Jg. 44.H.43.
Jätkub.
| Sümbolite loend | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
s v \u003d 1 005 J / (kg ° С) - õhu erisoojusmahtuvus d - õhupilu laius, m L - fassaadi kõrgus ventileeritava vahega, m n kuni - keskmine konsoolide arv seina m 2 kohta, m–1 R umbes. tunnusjoon , R pr o. piirkond - vähenenud vastupidavus konstruktsiooni osade soojusülekandele vastavalt sisepinnalt õhupilule ja õhupilust konstruktsiooni välispinnale, m 2 ° C / W R umbes pr - vähenenud vastupidavus kogu konstruktsiooni soojusülekandele, m 2 ° C / W R kond. tunnusjoon - vastupidavus soojusülekandele piki konstruktsiooni pinda (v.a soojust juhtivad lisandid), m 2 ° C / W R tinglikult - vastupidavus soojusülekandele piki konstruktsiooni pinda, määratakse konstruktsiooni kihtide soojustakistuste ja sisemise (võrdne 1/av) ja välise (võrdne 1) soojusülekandetakistuste summana. /an) pinnad R pr SNiP - isolatsiooniga seinakonstruktsiooni vähendatud soojusülekandetakistus, määratud vastavalt standardile SNiP II-3-79 *, m 2 ° C / W R pr therm. tunnusjoon - isolatsiooniga seina soojustakistus (siseõhust kuni isolatsiooni pinnani õhupilus), m 2 ° C / W R eff vahe - õhupilu efektiivne soojustakistus, m 2 ° C / W Q n - arvutuslik soojusvoog läbi ebahomogeense struktuuri, W Q 0 - soojusvoog läbi sama ala homogeense struktuuri, W q - soojusvoo tihedus läbi konstruktsiooni, W / m 2 q 0 - soojusvoo tihedus läbi homogeense struktuuri, W / m 2 r - termilise ühtluse koefitsient S - kronsteini ristlõikepindala, m 2 t - temperatuur, °С
Märge. Alumiiniumfooliumiga õhuvahe ühe või mõlema pinna kleepimisel tuleks soojustakistust suurendada 2 korda. Rakendus 5* Soojust juhtivate lisandite skeemid ümbritsevates konstruktsioonidesRakendus 6* (Informatiivne) Akende, rõduuste ja katuseakende soojusülekande takistus
* terasköites Märkused: 1. Pehme selektiivklaasi katted hõlmavad katteid, mille soojusemissioon on alla 0,15, ja kõvade katted - üle 0,15. 2. Valgusavade täidiste vähendatud soojusülekandetakistuse väärtused on antud juhtudel, kui klaasipinna ja valgusava täitepinna suhe on 0,75. Tabelis näidatud vähendatud soojusülekandetakistuste väärtusi võib kasutada arvutusväärtustena, kui sellised väärtused puuduvad standardites või spetsifikatsioonid konstruktsiooni järgi või seda ei kinnita katsetulemused. 3. Hoonete (v.a tööstuslikud) akende konstruktsioonielementide sisepinna temperatuur peab olema välisõhu projekteerimistemperatuuril vähemalt 3 °C. Seotud artiklid:
Coquette – kes ta on ja kuidas ta võrgutatuna käitub
Tai puuviljad: foto, kirjeldus ja hinnad
Naljakad ja lahedad toostid naistele ja meestele
Vistrikud kehal. Miks unistada aknest? Miks unistada tohutust vistrikust näol
Miks unistada rasedusest?
Uus:
Populaarne:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
